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Las primeras noticias sobre los traba- jos de Lavoisier no acabaron de modo in- mediato con la teoría del flogisto. Para apreciar el por qué, debemos tener en cuen- ta que toda percepción incluye una inter- pretación. Y así, mientras Lavoisier y sus colegas más próximos se sumaron rápi- damente a la nueva forma de pensar ( y desde entonces, de ver ) en “términos de oxígeno”, otros químicos reaccionaron de manera diferente. No obstante, una razón importante de por qué las ideas de Lavoisier no supusieron el final del flogisto en 1777, año en el que identificó correctamente, por primera vez, la impor- tancia del oxígeno, fue que la emisión de aire inflamable cuando los metales eran atacados por los ácidos era explicada me- jor por medio de la teoría del flogisto que EL FLOGISTO PERDURA 5 HAMLET ¿Ves las nubes a lo lejos en forma de camello? POLONIO Por la masa ciertamente parece un camello HAMLET Yo creo que parece una comadreja POLONIO Está encorvada como una comadreja HAMLET Es como una ballena POLONIO Verdaderamente, como una ballena (SHAKESPEARE, Hamlet, III, ii) haciendo uso del nuevo esquema concep- tual. Así, si se añade zinc al ácido sulfúri- co se emite un gas inflamable, pero si se añade óxido de zinc se forma una sal (sulfato de zinc). Las reacciones mencionadas se expre- sarían, usando los símbolos actuales y en términos de la teoría del flogisto ( = flogisto), del modo siguiente : Zn + H 2 SO 4 Zn SO 4 + H 2 ácido óxido + óxido ácido + ZnO + H 2 SO 4 Zn SO 4 + H 2 O óxido ácido solución de sal MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA

Del Flogisto al Hidrógeno Capítulo 5

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El Flogisto Perdura

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Page 1: Del Flogisto al Hidrógeno Capítulo 5

Las primeras noticias sobre los traba-jos de Lavoisier no acabaron de modo in-mediato con la teoría del flogisto. Paraapreciar el por qué, debemos tener en cuen-ta que toda percepción incluye una inter-pretación. Y así, mientras Lavoisier y suscolegas más próximos se sumaron rápi-damente a la nueva forma de pensar ( ydesde entonces, de ver ) en “términos deoxígeno”, otros químicos reaccionaron demanera diferente. No obstante, una razónimportante de por qué las ideas deLavoisier no supusieron el final delflogisto en 1777, año en el que identificócorrectamente, por primera vez, la impor-tancia del oxígeno, fue que la emisión deaire inflamable cuando los metales eranatacados por los ácidos era explicada me-jor por medio de la teoría del flogisto que

EL FLOGISTO PERDURA5HAMLET ¿Ves las nubes a lo lejos en forma de camello?POLONIO Por la masa ciertamente parece un camelloHAMLET Yo creo que parece una comadrejaPOLONIO Está encorvada como una comadrejaHAMLET Es como una ballenaPOLONIO Verdaderamente, como una ballena

(SHAKESPEARE, Hamlet, III, ii)

haciendo uso del nuevo esquema concep-tual.

Así, si se añade zinc al ácido sulfúri-co se emite un gas inflamable, pero si seañade óxido de zinc se forma una sal(sulfato de zinc).

Las reacciones mencionadas se expre-sarían, usando los símbolos actuales y entérminos de la teoría del flogisto (∅ =flogisto), del modo siguiente :

Zn + H2SO4 → Zn SO4 + H2

ácido ∅óxido

∅ +

óxido

ácido +

ZnO + H2SO4 → Zn SO4 + H2O

óxido ácidosolución de

sal

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Page 2: Del Flogisto al Hidrógeno Capítulo 5

5.1. LA IMPORTANCIA DEL AGUA

En 1781 Cavendish hizo explotar unamezcla de hidrógeno y aire ordinario yobservó dos hechos importantes: el prime-ro fue que la “elasticidad” del aire se re-ducía (en términos actuales, su volumenhabía decrecido); el segundo, que habríapasado desapercibido para alguien menosobservador, fue la formación de gotas deagua en el contenedor.

Del flogisto al oxígeno

Cavendish siguió estudiando las ex-plosiones haciendo uso de mezclas de hi-drógeno y aire desflogisticado y anotó que,de nuevo, se formaban gotas y al mismotiempo el volumen se reducía considera-blemente. Analizó las gotas y llegó a la con-clusión de que era agua. Dedujo pues queel agua era un compuesto de aire inflama-ble y aire desflogisticado. Al parecer esteresultado llegó a Lavoisier a través deBlagden, ayudante de Cavendish, por lo

que la prioridad recla-mada por aquél quedaen entredicho.

Dentro del nuevoesquema de Lavoisier,como hemos señalado, elagua podía interpretarsecomo un compuesto deaire inflamable y oxíge-no. Para Lavoisier estoparecía quedar confir-mado además por el he-cho de que al hacer pa-sar vapor de agua a tra-vés de hierro caliente seproducía la cal (óxido)y el gas inflamable (hi-drógeno). En términosmodernos:

Parece ser queLavoisier consiguió lle-var a cabo esta reaccióncon la ayuda de J.B.Meusnier durante losaños 1783-1784. El obje-tivo que perseguíaMeusnier no estaba re-lacionado con los pro-blemas que estamos co-mentando; de hecho, supretensión era encontrarun método fiable y bara-to para manufacturar

4H2O+3Fe → Fe3O4 +4H2

HENRY CAVENDISH (1731-1810)

Cavendish nació en Nizaen 1731, ciudad a la que su ma-dre, Lady Anne Cavendish, sehabía trasladado con el fin demejorar su salud. Era un perso-naje excéntrico, terriblemente tí-mido y retraído que, incluso, secomunicaba con su ama de lla-ves dejándole notas sobre unamesa para que ella las recogie-ra (Berry, 1960). Como miem-bro de la aristocracia y de unade las familias más pudientesde Inglaterra, pudo equipar y po-ner en marcha su propio labo-ratorio. En él pasaba la mayorparte del tiempo, viviendo comoun recluso, y sin ocuparsemuchas veces de publicar losresultados de su trabajo; pero,

al mismo tiempo, haciendo mediciones sorprendentemente pre-cisas. Sus datos sobre la composición de la atmósfera difie-ren muy poco de los valores modernos. Se dio cuenta inclusode que alrededor del 1% de la atmósfera no era (en lenguajeactual) ni nitrógeno ni oxígeno, sino que debía ser algún otrogas menos reactivo. En efecto, sin ser consciente de ello,obtuvo evidencias indudables de la existencia del argón, anun-ciada formalmente 100 años más tarde por Lord Rayleigh.Sólo hay un retrato suyo conocido (Figura 9). Junto conPrestley, Cavendish perfeccionó el método de recogida degases usando mercurio en vez de agua. Se le reconoce comoel descubridor del Hidrógeno que identificó como flogisto. Pro-bablemente la labor más importante de Cavendish fue demos-trar que el hidrógeno (aire inflamable) y el oxígeno (airedesflogisticado) pueden arder para producir agua. Demostróque al producirse una descarga eléctrica en una mezcla deestos gases se formaba agua.

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hidrógeno con el fin de usarlo en globospara uso militar. Lavoisier anunció sus re-sultados en 1789.

Una vez que Lavoisier comprendióque el agua era un compuesto de hidróge-no y oxígeno, fue capaz de explicar con-vincentemente la producción del hidróge-no a partir del ataque de un metal por unácido.

El hidrógeno procedía del agua en lasolución ácida.

El proceso se explicaba mediantedos fases:

La reacción anteriormente menciona-da se convierte en:

Junto a otros muchos químicos,Cavendish fue durante algún tiempo par-tidario de esta teoría modificada delflogisto. Conocía las ideas de Lavoisierpero no encontró diferencias sustancialesentre éstas y la teoría del flogisto en sunueva versión :

Como el ampliamente aceptadoprincipio del flogisto explica todos losfenómenos, al menos tan bien como lohace el señor Lavoisier, me he manteni-do fiel a aquél

(CONANT, p. 110)

óxido/salácido

+agua

metal + → + hidrógeno

agua + hierro → óxido + hidrógeno

flogisto + +

agua + flogisto

airedesflogisticado óxido sustrato

de una tierra

flogisto agua-

óxido del metal + ácido → sal

metal +(hidrógeno

+oxígeno)

→ óxido + hidrógeno

TÉRMINOS MODERNOSSEGÚN EL SISTEMA DEL OXÍGENO

TÉRMINOS SEGÚN LA TEORÍA MODIFICADA DEL FLOGISTO

Hidrógeno (aire inflamable)

Oxígeno (aire respirable) Aire Desflogisticado

Flogisto

Aire desflogisticado + flogisto

Aire completamente desflogisticado

Aire parcialmente flogisticado portador de agua

Agua (hidrógeno y oxígeno)

Nitrógeno (azote)

Aire ordinario

Cal (óxido de metal)

Carbón vegetal

Metal

Base de tierra pura + agua

Cal + Flogisto - Agua

Flogisto + cenizas + agua

La tabla muestra cómo interpretaba lateoría del flogisto modificada los elemen-tos y compuestos claves que aparecen enla teoría del oxígeno.

5.3 ÁCIDOS, METALES Y SALES.

La composición del agua acabaría fi-nalmente impulsando la teoría del oxíge-

5.2 EL FLOGISTO Y EL AGUA.

¿Podrían los seguidores del flogistoincorporar a su esquema esta nueva infor-mación sobre la descomposición del agua?La respuesta fue afirmativa; y, de hecho,lejos de refutar la teoría del flogisto, la nue-va información se incorporó fácilmente alesquema de ésta.

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no, porque, en última instancia, esta teo-ría resultó capaz de explicar la reacciónentre metales y ácidos al menos tan biencomo lo hacía la teoría del flogisto.

La conocida emisión de hidrógeno(aire inflamable) producida durante el ata-que de los metales por ácidos se interpre-taba, desde la óptica de las distintas teo-rías, del modo que sigue:

El problema de la teoría del oxígenoera explicar el origen del aire inflamable.Cavendish llegó a la conclusión de que, yaque se emitía el mismo peso de aire infla-mable si se usaba ácido clorhídrico o sul-fúrico, entonces el aire inflamable, y no elácido, debía estar presente en el metal. Sinembargo, una vez que se comprendió lacomposición del agua, la teoría del oxíge-no pudo dar una explicación plausible ala emisión de hidrógeno en los términosque ya hemos comentado con anteriori-dad:

5.4. PRIESTLEY SIGUE BATALLANDO

Como ya hemos señalado, Priestleyhabía encontrado los argumentos deLavoisier persuasivos pero no convin-centes. De hecho, su último trabajo pu-blicado se imprimió en América con el tí-tulo La Doctrina del Flogisto Establecida y lade la Composición del Agua Refutada, (1800).

Priestley murió en 1804 defendiendo aúnla teoría del flogisto y dejando una de-mostración, concebida en 1783, en la queapoyaba su creencia de toda la vida so-bre la realidad del flogisto. Su experi-mento se ilustra en la figura.

Así interpretaba los resultados:

Tan pronto como el minio (cal deplomo) se secaba por medio del calor alque se exponía, observé que primero seponía negro y luego fluía como plomoperfecto, también constaté que al mis-mo tiempo que el aire (inflamable) dis-minuía de manera importante, el aguaascendía dentro del recipiente... No mecabía duda de que, en realidad, la cal es-taba absorbiendo algo del aire, y el efec-to generado era la conversión de la calen metal; y por ello lo que se absorbía nopodía ser otra cosa que aquello a lo quelos químicos le habían dado unánime-mente el nombre de flogisto.

(TOULMIN y GOODFIELD, 253)

Es difícil encontrar, en sus propiostérminos, defectos al razonamiento y alas conclusiones de Priestley que, en sín-tesis, pueden escribirse del modo quesigue:

Teoría del Flogisto

ácido(cal +

flogisto)

(cal+

ácido)

aire inflamable oflogisto + → +

metal + ácido → (cal +ácido) +¿aire inflamable?Teoría del oxígeno

metal +ácido → sal + hidrógenoPrevio a 1789

hidrógeno

agua(óxido

dehidrógeno)

sal(óxido de

metal + ácido)metal ácido →++ +

Cal

de plomo

aire inflamable

(flogisto)

plomo

metálico→+

Del flogisto al oxígeno

Reducción de la cal de plomo según Priestley

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ren una teoría más básica, en cuyo len-guaje estos hechos puedan ser descritose interpretados. Resultan así especial-mente pertinentes las consideracionesque hace Kuhn en el libro al que hemoshecho más de una alusión:

En tiempos de revolución, cuando latradición científica cambia, la percepciónde los científicos sobre su entorno debe serreeducada –y así, en situaciones hasta en-tonces familiares, debe aprender a ver unnuevo patrón.

(KUHN, 1962)

Las sustancias que arden bien (como por ejemplo el carbón) dejan con frecuen-cia pocos residuos

Gas obtenido al calentar mineral de mercurio

El volumen de aire se re-duce después de respirar o de producirse una combus-tión en él

Se añade un metal, por ejemplo el zinc, a un ácido, por ejemplo, el ácido sulfú-rico

El peso de un metal aumenta tras la combus-tión

El agua es

Pensando los mismos hechosdesde dos puntos de vista enfrentados

Resulta útil practicar con distintos fenómenos, utilizando el esquema teóricodel oxígeno o del flogisto. En la Tabla siguiente se enumeran una serie de estosfenómenos. Completa las casillas de la tabla añadiendo la explicación desde el puntode vista de una u otra teoría.

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Una interpretación moderna del pro-ceso sería:

Más tarde Priestley reconocería la for-mación de agua durante el proceso, pero larelegaría a un mero producto secundario.

Al contemplar en perspectiva el tra-bajo de este científico nos vemos forza-dos, de nuevo, a apreciar que la percep-ción e interpretación de los hechos requie-

Pb3O4 + 4H2 → 3Pb + 4H2O (líquido)

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